C++語言中的虛函數

    在物件導向的C++語言中，虛函數（virtual function）是一個非常重要的概念。因為它充分體現了物件導向思想中的繼承和多態性這兩大特性，在C++語言裡應用極廣。比如在微軟的MFC類庫中，你會發現很多函數都有virtual關鍵字，也就是說，它們都是虛函數。難怪有人甚至稱虛函數是C++語言的精髓。
    什麼是虛函數呢，我們先來看看微軟的解釋：

 
    虛函數是指一個類中你希望重載的成員函數，當你用一個基類指標或引用指向一個繼承類對象的時候，你調用一個虛函數，實際調用的是繼承類的版本。
    這個定義說得不是很明白。MSDN中還給出了一個例子，但是它的例子也並不能很好的說明問題。我們自己編寫這樣一個例子：
    

class Parent
{
    public:
      char data[20];
      void Parent::Function1()
      {
          printf("This is parent,function1\n");
      }
      virtual void Function2()   // 這裡聲明Function2是虛函數
      {
       printf("This is parent,function2\n");
      }
}

class Child:public Parent
{
  void Function1()
  {
      printf("This is child,function1\n");
  }
  
  void Function2()
  {
      printf("This is child,function2\n");
  }
}

int main(int argc, char* argv[])
{
  Parent *p;  // 定義一個基類指標
  if(_getch()=='c')     // 如果輸入一個小寫字母c
       p=&child;         // 指向繼承類對象
  else
       p=&parent;       // 否則指向基類對象
  p->Function1();   // 這裡在編譯時間會直接給出Parent::Function1()的入口地址。                                 
  p->Function2();    // 注意這裡，執行的是哪一個Function2？
  return 0;
}

用任意版本的Visual C++或Borland C++編譯並運行，輸入一個小寫字母c，得到下面的結果：

This is parent,function1

This is child,function2

      為什麼會有第一行的結果呢？因為我們是用一個Parent類的指標調用函數Fuction1()，雖然實際上這個指標指向的是Child類的對象，但編譯器無法知道這一事實（直到啟動並執行時候，程式才可以根據使用者的輸入判斷出指標指向的對象），它只能按照調用Parent類的函數來理解並編譯，所以我們看到了第一行的結果。

        那麼第二行的結果又是怎麼回事呢？我們注意到，Function2()函數在基類中被virtual關鍵字修飾，也就是說，它是一個虛函數。虛函數最關鍵的特點是“動態聯編”，它可以在運行時判斷指標指向的對象，並自動調用相應的函數。如果我們在運行上面的程式時任意輸入一個非c的字元，結果如下：

This is parent,function1

This is parent,function2

        請注意看第二行，它的結果出現了變化。程式中僅僅調用了一個Function2()函數，卻可以根據使用者的輸入自動決定到底調用基類中的Function2還是繼承類中的Function2，這就是虛函數的作用。我們知道，在MFC中，很多類都是需要你繼承的，它們的成員函數很多都要重載，比如編寫MFC應用程式最常用的CView::OnDraw(CDC*)函數，就必須重載使用。把它定義為虛函數（實際上，在MFC中OnDraw不僅是虛函數，還是純虛函數），可以保證時刻調用的是使用者自己編寫的OnDraw。虛函數的重要用途在這裡可見一斑。